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Wnt信号通路调控MSC向ALI肺泡上皮细胞分化的机制研究
  • 项目名称:Wnt信号通路调控MSC向ALI肺泡上皮细胞分化的机制研究
  • 项目类别:面上项目
  • 批准号:81070049
  • 申请代码:H0111
  • 项目来源:国家自然科学基金
  • 研究期限:2011-01-01-2013-12-31
  • 项目负责人:邱海波
  • 负责人职称:教授
  • 依托单位:东南大学
  • 批准年度:2010
中文摘要:

弥漫性肺泡上皮细胞损伤是ALI的基本病理改变,有效修复损伤肺泡上皮对治疗ALI、改善预后具有决定性影响。外源性间充质干细胞(MSC)向损伤肺组织归巢并分化为肺泡上皮细胞,为ALI治疗提供了新的途径,但其低分化率严重阻碍了MSC的应用。Wnt通路可能在MSC的上皮分化中起关键调控作用,干预该通路有可能从根本上提高MSC对ALI的治疗。本研究首先通过体外MSC与ALI肺细胞共培养,观察激活和抑制Wnt通路对ALI时MSC增殖、侵袭及肺泡上皮分化的影响,明确Wnt经典及非经典途径可能不同的调控作用;然后通过复制小鼠ALI模型,以激活Wnt通路为切入点,给予β-catenin/Wnt5a基因转染的MSC,观察Wnt通路激活对MSC在肺内向肺泡上皮细胞分化,及对肺泡上皮结构与功能的影响,为阐明Wnt通路对MSC在ALI肺泡上皮修复和结构重建中的调节作用提供新的依据,为ALI的细胞治疗提供新的思路。

结论摘要:

弥漫性肺泡上皮细胞损伤是急性呼吸窘迫综合征(ARDS)的基本病理改变,有效修复损伤肺泡上皮对治疗ARDS及改善预后具有关键作用。外源性间充质干细胞(MSC)向损伤肺组织归巢并分化为肺上皮细胞,为ARDS治疗提供了新途径,但MSC的低归巢和低分化率严重阻碍了MSC的应用。Wnt通路可能在MSC向损伤肺组织迁移和向上皮分化中起关键调控作用,有可能从根本上提高MSC对ARDS的治疗效果。本研究在体外肺上皮(MLE-12)细胞共培养结合小气道培养基(SAGM)孵育诱导小鼠MSCs(mMSCs)向ATⅡ细胞分化的模型基础上,通过经典Wnt途径配体——Wnt3a及GSK 3β抑制剂——氯化锂(LiCl)、及LRP5/6 抑制剂DKK 1分别激活或抑制经典Wnt途径,或通过Wnt5a、SP600125或GF109203X分别激活或抑制非经典Wnt/PKC及Wnt/JNK途径,观察经典与非经典Wnt途径对mMSCs向ATⅡ细胞分化及增殖、迁移和抗损伤等生物活性的影响。结果发现活化经典Wnt途径能促进mMSCs在体外向ATⅡ细胞的分化,同时促进细胞增殖、向ARDS小鼠肺组织迁移及抗氧化应激诱导的细胞损伤。激活非经典Wnt/JNK或/和Wnt/PKC途径能促进mMSCs向AT Ⅱ 细胞的分化及向ARDS肺组织的迁移;活化非经典Wnt/PKC途径能减轻H2O2导致的mMSCs损伤。本研究进一步通过慢病毒介导的β-catenin(经典Wnt通路的关键分子)或ROR2基因(非经典Wnt5a/ROR2通路的关键分子)转染,构建长期稳定调控经典或非经典Wnt通路的mMSCs细胞株,在LPS诱导的ARDS小鼠模型基础上,通过观察过表达β-catenin或ROR2基因的mMSCs在ARDS小鼠肺内的存留,向Ⅱ型肺泡上皮细胞分化以及肺损伤修复,明确经典和非经典Wnt通路对MSCs在ARDS小鼠肺内的存留,向Ⅱ型肺泡上皮细胞分化及肺损伤修复的调节作用。结果发现活化经典Wnt/β-catenin通路或非经典Wnt5a/ROR2通路均能增加mMSCs在ARDS小鼠肺组织存留,促进mMSCs向ATⅡ细胞分化;增强mMSCs抑制炎症反应的作用;改善肺上皮通透性,从而促进mMSCs修复ARDS肺损伤。


成果综合统计
成果类型
数量
  • 期刊论文
  • 会议论文
  • 专利
  • 获奖
  • 著作
  • 5
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